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正文內(nèi)容

工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和潮流計(jì)算程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)(專(zhuān)業(yè)版)

  

【正文】 q=Br(i,2)。q=Br(i,2)。計(jì)算的最終功率近似值如下各項(xiàng)值39。各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率誤差變化39。)。amp。amp。)。amp。amp。amp。 disp(Ci)。 J(m,q)=X6。 J(p,q)=X2。 J(m,q)=X4。 J(p,q)=X2。 V2=e(i)^2+f(i)^2。 f(i)=imag(A(i,2))。f=zeros(1,n)。clear alln=5。%本程序采用牛頓拉夫訊法對(duì)一個(gè)五節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算% n=input(’請(qǐng)輸入系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目:n=’)。對(duì)規(guī)劃中的電力系統(tǒng),通過(guò)潮流計(jì)算可以檢驗(yàn)所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運(yùn)行方式的要求;對(duì)運(yùn)行中的電力系統(tǒng),通過(guò)潮流計(jì)算可以預(yù)知各種負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變會(huì)不會(huì)危及系統(tǒng)的安全,系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的范圍以?xún)?nèi),系統(tǒng)中各種元件(線路、變壓器等)是否會(huì)出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷,以及可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷時(shí)應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施等。(2)內(nèi)過(guò)電壓內(nèi)過(guò)電壓是由于電力系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)操作,出現(xiàn)故障或其他原因,使電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變,從而在其過(guò)度過(guò)程中出現(xiàn)因電磁能在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生振蕩而引起的過(guò)電壓。接地可分為故障接地、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。(1) 按額定電流和額定電壓選擇 ≥式中 —斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為35kV,所以選為 35kV≥===(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù):(h/a)5000h/a 取J=106A/m2===30(mm2)查θ=25℃時(shí)母線載流量表選取截面為30mm2鋼芯鋁絞線LGJ35。不應(yīng)小于它的最大短路電流有效值即Iamp。短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力,如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固,則可能遭到嚴(yán)重破壞。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。變電站主接線的設(shè)計(jì)要求,根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。(4)交配電所高壓母線上及架空線路末端,必須裝設(shè)避雷器。(1)有大量一級(jí)負(fù)荷或二級(jí)負(fù)荷。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)以及以上的主變時(shí),每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量至少能保證所供的一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60%~75%。A計(jì)算電流: I30===由于此車(chē)間的電壓是10KV,所以算補(bǔ)償時(shí)應(yīng)與下一級(jí)的負(fù)荷之和一起來(lái)計(jì)算補(bǔ)償容量。A計(jì)算電流: I30=== A QC=(-)= KVAR先取QC=340 KVAR ,經(jīng)過(guò)計(jì)算后。平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。廠區(qū)配電線路設(shè)計(jì),包括廠區(qū)高壓供配電線路設(shè)計(jì)及車(chē)間外部低壓配電線路設(shè)計(jì)。 相比較來(lái)說(shuō):在同能負(fù)載情況下,10kV的供電半徑要比6kV的供電半徑大。 三級(jí)負(fù)荷 不屬于上述一、二級(jí)的其他電力負(fù)荷,如附屬企業(yè)、附屬車(chē)間和某些非生產(chǎn)性場(chǎng)所中不重要的電力負(fù)荷等。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等,合理確定設(shè)計(jì)方案。眾所周知,電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。它的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),如各母線上的電壓(幅值及相角)、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。(2) 安全可靠、先進(jìn)合理;應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全,供電可靠,電能質(zhì)量合格,技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理,采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 對(duì)一級(jí)負(fù)荷一律應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。250米為低壓的供電半徑,考慮50米的室內(nèi)配電線路,取200米為低壓的供電半徑,當(dāng)超過(guò)250米時(shí),每100米加大一級(jí)電纜。變配電所的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括:變配電所復(fù)核的計(jì)算和無(wú)功功率的補(bǔ)償,變配電所所址的選擇,變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、行式的確定,變配電所主結(jié)線方案的選擇,進(jìn)出線的選擇,短路計(jì)算及開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇,二次回路方案的確定及繼電保護(hù)的選擇與整定,防雷保護(hù)與接地和接零的設(shè)計(jì),變配電所電氣照明的設(shè)計(jì)等。尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。 型號(hào):S9250/10 變壓器的損耗:△PT =S’30(2)= kW△QT =S’30(2) = KVAR高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷: P’30(1) = P30+△PT =+= kW Q’30(1) = Q30-QC+△QT =176-110+= KVAR S’30(1) = = KV有功計(jì)算負(fù)荷:P30== kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷:Q30= P30tan==0 KVAR視在計(jì)算負(fù)荷:KV當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí),可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。A=++=1049 KVA取兩臺(tái)主變壓器的容量為1250KVA并聯(lián)運(yùn)行時(shí)可以滿足要求。第四章 變配電所主接線方案設(shè)計(jì)(1)在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè),必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)。(1)變配電所的主接線在滿足運(yùn)行要求的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單。一次側(cè)采用斷路器為主開(kāi)關(guān)。在大多數(shù)情況下,絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷,以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所,例如:過(guò)電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等,運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作,如帶負(fù)荷拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān),或者檢修后未拆接地線就接通斷路器;在長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷元件中,由于電流過(guò)大,載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度,使絕緣加速老化或破壞;在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài),此時(shí),其它兩相對(duì)地電壓升高倍,造成絕緣損壞;在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢,含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì),如不加強(qiáng)絕緣,經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等,都很容易造成短路。UC1=, UC2=,取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVA Id1= == KA , Id2=== KA電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值:X1*==架空線路的電抗標(biāo)么值,查表的到,X0= X2*= X0L=17=用標(biāo)么值的方法按上計(jì)算方法可得k1和k2點(diǎn)的短路電流。(3)10kv母線選擇:最大長(zhǎng)期工用電流=====(A)因?yàn)樽畲罄眯r(shí)數(shù):(h/a)5000h/a 取J=106A/m2===(mm2)查θ=25℃。當(dāng)發(fā)生大氣過(guò)電壓時(shí),火花間隙放電,使雷電流流入大地,從而降低過(guò)電壓幅值,使其在設(shè)備的絕緣可以承受的水平以下。雷過(guò)電壓有兩種基本形式:一種是雷電直接擊中電氣設(shè)備,線路和構(gòu)筑物,其過(guò)電壓引起強(qiáng)大的雷電流通過(guò)這些物體放電入地,產(chǎn)生破壞性極大的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),相伴的還有電磁效應(yīng)和閃絡(luò)放電,稱(chēng)直接雷擊或直擊雷。因此,潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。 因此,當(dāng)?shù)皇諗繒r(shí),可能有兩種情況:一是解(指實(shí)數(shù)解)不存在,此時(shí)需修改運(yùn)行方式;另一是計(jì)算方法不收斂,此時(shí)需更換計(jì)算方法。% A=input(39。 0 0 4]。G=real(Y)。 D(i)=D(i)+G(i,p)*f(p)+B(i,p)*e(p)。 J(m,q)=X3。 J(m,N)=DQ。 J(m,q)=X5。 J(m,N)=DV。) disp(39。amp。amp。amp。)。amp。amp。amp。)。 39。各條支路的首端功率Si為:39。各條支路的功率損耗為:39。%繪制功率誤差曲線,先用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合for i=1:Ci CSH(i)=i。 enddisp(SBS)。 39。)。 end%下列輸出結(jié)果均按節(jié)點(diǎn)號(hào)從小到大排列 disp(39。amp。amp。amp。amp。amp。amp。)。)。 s==i X1=D(i)+B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)。 for s=1:n if s~=ph amp。 k==i X1=D(i)+B(i,i)*e(i)G(i,i)*f(i)。 for k=1:n%非平衡節(jié)點(diǎn)時(shí),非對(duì)角線元素 if k~=ph amp。endP=real(S)。 q=Br(i,2)。jd=1E6。)。潮流計(jì)算在數(shù)學(xué)上可歸結(jié)為求解非線性方程組,其數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)寫(xiě)如下: F(X)=0為一非線性方程組 其中: F=(f1,f2,........,fn)T為節(jié)點(diǎn)平衡方程式; X=(x1,x2,..........,xn)T為待求的各節(jié)點(diǎn)電壓。②不設(shè)直擊雷保護(hù)裝置設(shè)施。變電所的接地裝置除采用自然接地體外,還應(yīng)設(shè)置人工接地網(wǎng),通常用鋼管或角鋼作垂直接地體埋入地中,用扁鋼作水平接地體來(lái)連接各條垂直接地體形成一個(gè)接地網(wǎng),以免影響散流電阻。10kV出線上斷路器的選擇與10kV側(cè)斷路器的選擇相同。導(dǎo)線的種類(lèi)有鋁絞線,銅芯鋁絞線,銅絞線,電力電纜,低壓塑料線,低壓橡膠線等。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流(超過(guò)額定電流許多倍),這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體,必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用,隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短,其破壞作用可能局限于一小部分,也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。(4) 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn),但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多,投資較大。變電站的低壓側(cè)常采用單母分段接線或雙母線接線,以便于擴(kuò)建。(1)變配電所的主接線方案,必須與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。SNT=100%S30==(++++)=1443 kW=(++++) = KVARSNT= = =1629 KV正常情況下兩臺(tái)變壓器都參加工作,這時(shí),每臺(tái)變壓器均承受50%最大負(fù)荷,這種備用及能滿足正常工作時(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求,又能在故障情況下承擔(dān)全部負(fù)荷,是比較合理的備用方式。利用負(fù)荷功率距法確定負(fù)荷中心:在工廠平面圖的下方和左側(cè),分別作為一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,然后測(cè)出個(gè)車(chē)間(建筑)和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), P4(x4,y4), P5(x5,y5)。A因此變壓器的容量可以從選630 KV負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。最后也需編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)備材料清單及工程概(預(yù))算,繪制車(chē)間配電線路系統(tǒng)圖、平面及其它施工圖紙。 Ldt=14(11) Ldl=(12) 選定經(jīng)濟(jì)截面后,其最大合理供電半徑,單相基本為三四百米,對(duì)于三相來(lái)說(shuō)是“精力過(guò)剩”,對(duì)單相來(lái)說(shuō)則“力不從心”。 車(chē)間變電所將6~10kV的電壓降為380/220V,再通過(guò)車(chē)間低壓配電線路,給車(chē)間用電設(shè)備供電。作為從事工廠供電工作的人員,有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí),以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。在工廠里,電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力,但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化工業(yè)外)。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì),生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求,以及負(fù)荷布局,結(jié)合國(guó)家供電情況。(3) 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求(4) 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少,運(yùn)行費(fèi)用要低,并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。近郊地區(qū)不宜大于500米。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。,低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為:QC=(-)= KVAR取 QC=110 KVAR補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù):S’30(2)= =A。由計(jì)算可以知道,工廠的負(fù)荷中心在河的邊緣,根據(jù)交配電所所址選擇原則,必須避開(kāi)有積水的地方,并且高壓配電所盡量與鄰近車(chē)間變電所或有大量高壓設(shè)備的廠房合建在一起。各車(chē)間變壓器及主變壓器的容量及型號(hào)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷數(shù)據(jù),選擇變壓器時(shí)應(yīng)注意有10%的余量,以保證變壓器穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。A臺(tái)數(shù)額定電壓KV補(bǔ)償容量QCKVAR功率因數(shù)連接組標(biāo)號(hào)阻抗電壓%高壓低壓T1 T2S91250/10125023510170Ydn1151變壓器S9250/10250211,10,6110Dyn1142變壓器S9630/10630235053變壓器S9800/10800111554變壓器S980/10801不補(bǔ)償14說(shuō)明:T1 ,T2是兩臺(tái)主變壓器,1 、4變壓器分別裝設(shè)在車(chē)間變電所車(chē)間變電所車(chē)間
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